평균 직경이 35 nm이고 평균 길이가 100 μ인 초장 및 얇은 구리 나노와이어(CuNW) 합성을 위한 열수 방법 m은 이 문서에서 설명됩니다. 관련 원료에는 구리(II) 염화물 이수화물(CuCl2)이 포함됩니다. ·2H2 O), 옥타데실아민(ODA) 및 아스코르브산은 모두 매우 저렴하고 독성이 없습니다. 다른 반응 시간과 반응 생성물에 대한 다른 몰비의 효과를 조사했습니다. 열수법으로 제조된 CuNW를 적용하여 CuNW 투명 전도성 전극(TCE)을 제작하였으며, 이는 26.23 nm의 낮은 면저항과 89.06%의 550 nm에서 높은 투명도로 우수한 전도성-투과율 성능을 나타냈습니다. (폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기재 제외). 전극 제조 공정은 상온에서 진행되었으며 후처리가 필요하지 않았다. 거칠기를 줄이고 산화되는 CuNW TCE를 보호하기 위해 우리는 PMMA 용액을 사용하여 CuNW/폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 하이브리드 TCE(HTCE)를 제작했습니다. CuNW/PMMA HTCE는 CuNW TCE에 비해 낮은 표면 거칠기와 화학적 안정성을 나타냈습니다.
<섹션 데이터-제목="배경">투명 전도성 전극(TCE)은 유기 발광 다이오드(OLED), 태양 전지, 액정 디스플레이, 평판 디스플레이, 센서 등을 포함한 많은 광전자 장치에서 매우 중요한 부품입니다[1-7]. ITO(인듐 주석 산화물)는 업계에서 가장 일반적으로 사용되는 TCE 중 하나이며 높은 광학 투명도(90%)에서 낮은 저항(\(\sim \thinspace \!\!10-30 \Omega /\square \) ) [8]. 인듐은 희소 금속 원소이고 지각에 풍부하지 않아 ITO의 가격이 점점 더 비싸지는 것이 안타까운 일입니다[8-10].
따라서 연구자들은 ITO를 부분적으로 대체할 몇 가지 새로운 재료를 개발하기 위해 많은 시도를 했습니다. 이들 후보물질은 저비용, 고전도성, 고투과율, 우수한 유연성을 가져야 하며 저온에서 증착이 가능해야 한다. 그 후보들 중에서 금속 나노와이어가 특히 유망하다. 최근 연구에 따르면 은 나노와이어(AgNW)의 사용이 보고되었습니다. AgNW 기반 투명 전극은 ITO와 잘 경쟁하는 것으로 보고되었습니다[11-19]. 그러나 은은 귀금속이므로 값 비싼 값을 무시해서는 안됩니다. 저비용 금속 나노와이어에 대한 수요가 증가함에 따라 구리는 은에 대한 흥미로운 대안으로 상당한 주목을 받았습니다. 구리의 벌크 저항이 1.67 n이기 때문에 구리는 거의 은만큼 전도성이 있습니다. Ω ·m , 은은 1.59n입니다. Ω ·m [20]. 더욱이, 구리는 은과 ITO보다 훨씬 풍부하고 훨씬 저렴합니다. 이러한 사실을 바탕으로 구리 나노와이어(CuNW)에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
따라서 화학기상증착, 전기화학적 증착, 템플릿 및 멤브레인 공정과 같은 CuNW를 제조하는 다양한 방법이 연구되었다[21-26]. 그러나 이러한 방법은 여러 복잡한 공정을 포함하고 독성 화학 시약 또는 귀중한 촉매가 필요합니다. 아마도 열수 방법은 CuNW 생산을 위한 간단한 방법 중 하나인 것 같습니다. Zhang et al. 직경이 약 50 nm이고 길이가> 10 μ에 달하는 준비된 CuNW(또는 구리 나노막대) 상대적으로 낮은 온도에서 환원제로 아스코르브산과 캡핑제로 폴리비닐 피롤리돈(PVP)을 사용하여 열수 합성을 통해 m을 생성합니다[27]. Wang et al. Ascorbic acid를 환원제 및 캡핑제로 적용하여 약 800–1000 nm의 균일한 직경과 수십 마이크로미터의 일반적인 길이를 갖는 초장형 CuNW를 제조했습니다[28]. 부드러운 환원제와 흡착제로 옥타데실아민(ODA)을 사용하는 Shi et al. 길이가 최대 수 밀리미터이고 직경이 30-100 nm인 초장 CuNW를 얻었다[29]. Melinda Mohl과 동료들은 헥사데실아민(HDA)이 있는 상태에서 염화구리와 포도당을 적용하여 직경이 64 ± 8 nm이고 길이가 수 마이크로미터인 긴 CuNW를 성공적으로 준비했습니다[30]. Aziz et al. HDA와 포타슘 브로마이드를 캡핑제로 사용하여 20마이크로미터 길이의 CuNW를 생산하는 간단한 열수 방법을 정교화했습니다[31]. Kim et al. CuNW 생산을 위한 종자 매개 합성 전략을 보고했으며 CuNW에 대한 일부 일반적인 주사 전자 현미경(SEM) 이미지는 평균 직경이 21.9 ± 3.8 nm이고 최대 길이가 77.1 μ인 것으로 나타났습니다. m [32].
불안정성과 쉽게 산화되는 특성으로 인해 종종 CuNW 필름이 비전도성으로 이어지기 때문에 CuNW TCE에 대한 제조는 CuNW와 비교하여 거의 연구되지 않았습니다. Wiley와 동료들은 CuNW 및 CuNW TCE 준비에서 좋은 결과를 얻었습니다. 2010년에 Meyer rod 코팅을 통해 85%의 반사 투과율에서 30\(\Omega /\square\)의 시트 저항을 갖는 유연한 기판에 CuNW TCE를 준비한 것은 처음이었습니다[33]. 2014년에 그들은 CuNW를 생산하는 방법을 개선한 다음 시트 저항 <100\(\Omega /\square \)에서 투과율이> 95%인 CuNW TCE를 만들었습니다[34]. Simonato의 그룹은 CuNW를 빙초산으로 처리하여 94% 투과율(λ)에서 55 \(\Omega /\square \)의 시트 저항을 나타내는 유연한 CuNW TCE를 제작했습니다. =550 nm) 진공 여과[20]에 의한. Chu et al. T에서 52.7 \(\Omega /\square \)로 CuNW TCE 준비 =90%(λ =400–700 nm) 75% 아르곤과 25% 수소의 분위기에서 용광로에서 2시간 동안 어닐링하기 전에 전도성이 없는 스프레이 코팅을 사용합니다[35]. 그러나 이러한 노력에도 불구하고 CuNW 기반 TCE는 여전히 광범위한 사용을 방해하는 여러 제한 사항을 제시합니다. 한 가지 문제는 베어 기판에 증착될 때 표면 거칠기가 높다는 것이고 다른 문제는 CuNW가 낮은 산화 전위와 화학적 안정성을 갖는다는 것입니다.
나노와이어 필름의 성능을 향상시키는 한 가지 방법은 더 높은 종횡비를 가진 나노와이어를 사용하는 것입니다[34]. 짧고 거친 CuNW는 TCE 준비에 적합하지 않습니다. 예를 들어, 직경이 약 50 nm이고 길이가 약 10 μ인 CuNW m은 Ref. [27] 고품질 TCE를 준비하기에는 너무 짧습니다. 너무 긴 CuNW는 TCE 준비에 적합하지 않습니다. 왜냐하면 너무 쉽게 함께 모이고 잘 분산될 수 없기 때문입니다. 예를 들어, [29]에서 제안된 CuNW의 길이는 최대 수 밀리미터이며 많은 CuNW가 함께 묶입니다[29]. CuNW의 적당한 길이와 직경은 고품질 CuNW TCE에 매우 중요합니다. 이 논문에서는 평균 직경이 35 nm이고 평균 길이가 100 μ인 얇고 잘 분산된 초긴 CuNW의 합성을 위한 간단한 열수 접근법 m이 보고되며, 여기서 ODA, 아스코르브산 및 코프릭(II) 염화물 이수화물(CuCl2 ·2H2 오)가 참여합니다. CuCl2 ·2H2 O는 구리 소스를 제공하고 아스코르브산은 환원제로 사용되며 ODA는 캡핑제로 선택됩니다. CuNW의 길이와 직경은 반응시간, 세 가지 약물의 몰비에 의해 영향을 받으며, 이들 요인의 영향을 밝힙니다. 매우 길고 얇은 CuNW는 실온에서 CuNW TCE를 제조하는 데 사용되었습니다. CuNW TCE의 면저항은 89.06% 투과율(λ =550nm). CuNW TCE의 거칠기를 줄이고 CuNW의 산화를 방지하기 위해 CuNW/PMMA 하이브리드 TCE(HTCE)를 제조하기 위해 CuNW TCE의 표면에 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)를 코팅하고 PMMA가 투과율 및 거칠기에 미치는 영향 의 CuNW TCE가 시연됩니다.
CuNW를 합성하는 일반적인 과정에서 140mg 아스코르브산(C6 안 8 오 6 , 알라딘) 및 270mg CuCl2 ·2H2 O(알라딘)을 282ml의 ODA(26.3mmol L -1 ) 수용액. 아스코르브산 및 CuCl2의 몰 농도 ·2H2 O는 2.8mmol L −1 입니다. 및 5.6mmol L −1 , 각각. 혼합 용액은 상온 밀봉 교반 60분 후 균질한 현탁액으로 변하였다. 이어서, 얻어진 현탁액을 테플론 라이닝된 오토클레이브에 옮기고 120℃에서 20시간 동안 밀봉하였다. 그런 다음 반응기를 자연적으로 실온으로 냉각시켰다. 잉여 화학물질은 탈이온수와 에탄올로 세척하여 제거했습니다. CuNW의 산화를 방지하기 위해 최종 제품을 130ml 빙초산(Aladdin)에 보관했습니다.
CuNW TCE는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기판(188 μ m 두께). CuNW를 함유한 소량의 빙초산 용액을 500ml 탈이온수로 희석하였다. TCE는 혼합 셀룰로오스 에스테르(MCE) 필터 멤브레인(0.45 μ 중). 이후 균일한 압력을 가하여 증착된 필름을 PET 기판으로 전사하였다. MCE 필터 멤브레인은 PET 기판에 CuNW 네트워크를 유지하기 위해 벗겨졌습니다. 100 ul PMMA 용액(20 mg/ml)을 800 rpm에서 5초, 2500 rpm에서 30초 동안 스핀 코터를 사용하여 CuNW TCE의 표면에 코팅했습니다. CuNW/PMMA HTCE는 열 소결 없이 자연 건조되었습니다.
합성된 CuNW의 형태와 치수는 SEM(JSM-7500F, JEOL)과 투과전자현미경(TEM)(FEI-TECNAL G20)으로 조사하였다. CuNW의 표면 형태 이미지는 광학 현미경(BX51M, OLYMPUS)으로 분석되었습니다. CuNW TCE 및 CuNW/PMMA HTCE의 투과율은 UV 분광광도계(GZ502A, Shanghai Shine Photoelectric Technology Co., Ltd.)로 측정하였다. CuNW TCE 및 CuNW/PMMA HTCE의 거칠기는 원자력 현미경(AFM)(Dimension Edge, BRUKER)에 의해 결정되었습니다. CuNW의 분말 X선 회절(XRD) 패턴은 XRD 분석(Bruker, BRUKER OPTICS)에 의해 수행되었습니다.
그림 1과 같이 CuNW/PMMA HTCE 또는 CuNW TCE의 양쪽 끝에 두 장의 알루미늄(Al) 필름이 증착되었습니다. 알루미늄 필름의 두 내부 측면 사이의 거리는 길이 L로 표시됩니다. , 그리고 TCE의 다른 두 측면 사이의 거리는 너비 W로 표시됩니다. . 저항 R의 관계 필름의 면저항 R s 는 다음과 같은 공식에 의해 제한됩니다[36]:
$$\begin{array}{@{}rcl@{}} R_{s}=R\frac{W}{L} \end{array} $$ (1)사진 이미지 및 개략도 테스트 저항 프로세스. 왼쪽은 테스트 저항 프로세스의 사진 이미지이고 오른쪽은 TCE의 길이와 너비의 개략도를 보여줍니다.
CuNW TCE 및 CuNW/PMMA HTCE의 저항을 멀티미터로 측정하고 시트에 해당하는 저항을 저항으로부터 공식 (1)의 도움으로 결론지었습니다. 예를 들어 CuNW/PMMA HTCE의 저항은 65.9 Ω입니다. , 그림 1과 같이 L 19.2mm 및 W 각각 27.6mm입니다. 그러면 그림 1에서 CuNW/PMMA HTCE의 시트 저항이 94.7\(\Omega /\square\)이라는 결론을 내릴 수 있습니다.
이 작업에서 평균 직경이 35 nm, 평균 길이가 100 μ인 잘 분산된 CuNW m, 종횡비 약 2857은 CuCl2의 환원에 의해 합성되었습니다. ·2H2 열수 환원 과정을 통한 아스코르브산과 O. ODA는 CuNW의 성장 과정에서 캡핑제 역할을 했습니다. 세 가지 재료는 모두 매우 저렴하므로 CuNW를 준비하는 비용이 매우 저렴합니다. 반응 시간이 다르고 몰비가 다르면 생성물이 달라지며 이러한 요인에 대해서는 다음 하위 섹션에서 논의할 것입니다.
CuNW는 "실험" 섹션의 "CuNW 합성" 하위 섹션의 방법으로 준비했습니다. 얻은 CuNW의 사진은 그림 2a에 나와 있습니다. 해당 CuNW의 형태와 치수는 그림 2b, c에 SEM으로 표시됩니다. Fig. 2b, c에서 최종 제품은 평균 직경이 35 nm이고 평균 길이가 100 μ인 다량의 CuNW로 구성되어 있음을 보여줍니다. m, 따라서 약 2857의 종횡비가 특징입니다. NW 기반 웹 구조에서 높은 전기 전도도와 투과율을 달성하려면 높은 종횡비의 긴 NW가 필요합니다. 나노와이어 밀도 [37, 38]. 결과적으로 위에서 언급한 방법은 균일한 CuNW의 생산에 적용할 수 있습니다. 이러한 얇고 균일한 CuNW는 고성능 CuNW TCE를 준비하는 것을 가능하게 합니다. 그림 2d는 실리콘 기판에 드롭 캐스팅된 CuNW의 XRD 패턴을 보여줍니다. CuNW는 각각 면심 입방 구리의 {1 1 1}, {2 0 0} 및 {2 2 0} 결정 평면에 해당하는 43.316, 50.448 및 74.124에서 구별되는 3개의 회절 피크를 기반으로 식별됩니다. . 면심입방동의 {1 1 1} 결정면의 강도가 다른 것보다 높은 것은 CuNW의 {1 1 1} 결정면의 농축을 나타냅니다. 결과는 또한 구리 원자가 {1 1 1}면에 처음으로 증착되어 1차원(1-D) CuNW를 생성했음을 나타냅니다. CuO 및 Cu2와 같은 불순물로부터 신호 없음 XRD 패턴에서 O가 관찰되었으며 이는 순수한 CuNW가 얻어졌음을 나타냅니다.
<그림>
CuNW의 구조. 아 CuNW는 아세테이트로 준비되었습니다. ㄴ 일반적인 관점에서 본 CuNW의 SEM 이미지. ㄷ 상세보기에서 CuNW의 SEM 이미지. d 실리콘 기판에 드롭 캐스팅된 CuNW의 분말 XRD 패턴
그림 3a, b는 직경이 약 35nm인 매우 긴 CuNW의 TEM 이미지를 보여줍니다. 우리는 구리 나노와이어의 표면이 매우 매끄럽다는 것을 관찰할 수 있습니다. 그림 3c는 CuNW의 고해상도 TEM(HRTEM) 이미지를 제안합니다. 격자 간격은 0.21 nm로 관찰되었으며 이는 면심 입방 구리의 {1 1 1} 평면에 해당합니다.
<그림>
CuNW의 TEM 이미지 및 HRTEM 이미지. 아 , b CuNW의 TEM 이미지. ㄷ CuNW의 HRTEM 이미지. 격자 간격은 0.21 nm로 관찰되었습니다.
CuNW의 성장 과정을 관찰하기 위해 생성물을 SEM으로 조사하였다. 120°C에서 1~40시간 열수 처리 후 얻은 제품은 다양한 형태와 길이를 나타냅니다. 반응 시간이 다른 CuNW의 형태는 SEM으로 연구됩니다. 열수 처리의 여러 단계에서 샘플의 SEM 이미지가 그림 4에 나와 있습니다.
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열수 처리의 다른 반응 시간에서 샘플의 SEM 이미지. 열수 처리의 다른 반응 시간은 a 1시간, b 2시간, ㄷ 6시간, 일 14시간, e 20시간 및 f 40시간
그림 4a에서 제품이 대부분 구리 나노 큐브로 구성되어 있으며 반응 시간이 1시간일 때 CuNW가 거의 생성되지 않음을 알 수 있습니다. 이는 등방성 성장이 지배적인 시스템을 나타냅니다. 그 이유는 캡핑제가 이 단계에서 구리 나노결정에 새로 형성된 모든 {1 0 0} 면을 덮기에 충분하지 않았기 때문입니다. CuNW의 성장 메커니즘은 아직 완전히 이해되지 않았기 때문에 초기 단계에서 고압에서 ODA의 일부만이 기화 및 용해된다고 추측합니다. 따라서 결정의 이방성 성장을 보장하기에 충분한 캡핑제가 없습니다.
시간이 지남에 따라 점점 더 많은 ODA가 가스화되어 충분한 캡핑제를 생성하고 수성에서 이러한 나노결정 시드의 1D 성장으로 CuNW가 형성됩니다. 그림 4b–d에서 볼 수 있듯이 시간이 2시간에서 14시간으로 증가하면 점점 더 많은 원료가 제품으로 바뀌고 점점 더 많은 나노결정 종자가 CuNW로 전환됩니다. 한편, CuNW의 길이는 2~14시간 범위에서 점점 길어지고 있으며, CuNW의 평균 길이는 약 25, 60, 80 μ 그림 4b–d의 m. CuNW는 매우 얇고 평균 직경은 약 35nm에 불과합니다. CuNW가 100 μ보다 긴 경우 m, 그들은 쉽게 부러지기 때문에 길이가 더 이상 늘어나지 않습니다. 그림 4e, f는 CuNW의 길이와 직경이 20~40시간 내에 크게 변하지 않음을 나타냅니다.
Ascorbic acid는 CuNW 합성에서 환원제로 선택되었습니다. CuNW의 형태, 탈이온수, ODA 및 CuCl2의 양에 대한 아스코르브산의 양의 영향을 조사하기 위해 ·2H2 O를 고정하고 아스코르브산의 양을 변경했습니다. 밀봉된 Teflon-lined autoclave에서 120℃로 20시간 가열한 후, 얻어진 용액을 탈이온수와 에탄올로 세척하였다. 광학현미경으로 최종 결과물을 관찰했습니다.
아스코르빈산의 화학구조식은 그림 5와 같이 쓸 수 있다. 아스코르빈산 1분자에는 4개의 수산기(-OH)가 있는데, 이 환원반응에서 작용기로 작용하며, 1개의 Cu 2가 있다. + 하나의 CuCl2에서 ·2H2 O 분자이므로 아스코르브산과 CuCl2의 최적 몰 비율은 다음과 같다고 가정할 수 있습니다. ·2H2 O는 0.5:1입니다. 그림 6은 아스코르브산과 CuCl2의 몰비가 다른 최종 제품의 광학 현미경 이미지를 보여줍니다. ·2H2 O. 몰비가 0.5:1일 때 가장 많은 양의 CuNW가 생성되고(그림 6b), 구리 나노입자(CuNPs)의 양이 상대적으로 훨씬 적습니다. 몰비를 1:1 또는 2:1로 증가시키면 광학 현미경 이미지에 점점 더 많은 CuNP가 나타납니다(그림 6c, d). 2:1의 몰비에서 생성물은 많은 수의 CuNP를 포함하고 어떤 CuNW도 거의 형성되지 않는다. 이것은 CuNW가 여러 쌍의 종자에서 자라기 때문일 수 있습니다. 그러나 {1 0 0} 패싯이 잘 덮이지 않으면 다중 쌍을 이루는 종자가 초기 단계에서 불안정합니다. {1 0 0}면의 결정 성장은 다중 쌍정 종자를 단결정 종자로 빠르게 발전시켜 CuNP만을 생산할 수 있습니다. 환원제의 몰비가 적정값보다 훨씬 크면 초기에 다수의 쌍생종자가 나타난다. 동시에 ODA는 심하게 기화되지 않고 수성에서 확산되어 캡핑제가 부족합니다. 그림 6a에서 비율이 0.2:1인 경우 용액은 점성이 매우 높고 ODA가 많이 포함되어 있어 용액에서 CuNW를 분리하기가 매우 어렵다. 그림 6a에서 CuNP와 CuNW가 소량 생성되는데 이 경우 환원제의 양이 정상보다 적기 때문에 구리의 일부만 환원된다고 가정할 수 있다.
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아스코르브산의 화학 구조식. 하나의 아스코르브산 분자에는 4개의 하이드록실(-OH)이 있으며 이 환원 반응에서 작용기 역할을 합니다.
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다른 몰비의 아스코르브산과 CuCl2로 합성된 CuNW의 광학 현미경 이미지 ·2H2 O. 아스코르브산과 CuCl의 다른 몰비2 ·2H2 O는 a입니다. 0.2:1, b 0.5:1, c 1:1 및 d 2:1
진공 여과 전달 방법은 TCE를 만드는 간단하고 확장 가능한 방법입니다. 진공 여과 전달을 통해 NW를 포함하는 용액을 적절하게 희석하고 개별 와이어로 분산할 수 있으므로 준비된 TCE는 우수한 전도성을 갖습니다. 한편, 일부 시약은 걸러낼 수 있으며, 이는 TCE의 전기 전도도를 개선하는 데 도움이 됩니다. 이 작업에서 CuNW를 포함하는 빙초산 용액은 탈이온수로 희석된 다음 MCE 필터 멤브레인에서 여과됩니다. 이 과정에서 잔류 유기 물질과 산화구리를 제거할 수 있어 CuNW TCE의 전기 전도성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
TCE의 투과율은 기판에 증착된 CuNW의 양에 따라 달라지며 TCE의 면저항이 감소하면 급격히 감소합니다. CuNW TCE의 높은 전도도와 높은 투과율은 주로 긴 길이, 작은 직경, NP의 부재 및 기타 잔류 유기 물질과 같은 CuNW의 형태에 기인합니다[39-41]. 이 작업에서 우리는 반응 시간을 20시간으로 선택하고 아스코르브산과 CuCl2의 몰비를 선택합니다. ·2H2 O는 0.5:1입니다. 표 1에는 5개의 CuNW TCE에 대한 550nm에서의 시트 저항 및 투과율(PET 기판 제외)이 나와 있습니다. 투과율이 높을수록 시트 저항이 낮아진다는 사실은 기존 관찰과 일치합니다. 더 넓은 범위의 투과율(λ =366–741 nm) 5개 샘플에 대해 그림 7에 제안되어 있습니다. 샘플 C의 사진 이미지도 그림 7에 나와 있습니다. 샘플 C의 투과율은 550 nm(PET 기판 제외)에서 89.06%입니다.
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다양한 시트 저항을 갖는 CuNW TCE의 투과 스펙트럼(366–741 nm). 550 nm에서 5개 샘플의 시트 저항 및 투과율은 표 1에 나열되어 있습니다. CuNW TCE의 사진 이미지는 PET의 영향을 제외한 조건에서 550 nm에서 투과율이 89.06%임을 보여줍니다.
CuNW TCE는 많은 장점이 있지만 높은 거칠기와 낮은 화학적 안정성을 포함하여 응용 분야를 제한하는 몇 가지 치명적인 단점을 무시할 수 없습니다. 이러한 문제를 극복하기 위해 우리는 거칠기를 줄이고 CuNW 산화를 방지하기 위해 PMMA 용액 20 mg/ml를 스핀 코팅하여 CuNW/PMMA HTCE를 제작했습니다. CuNW TCE와 CuNW/PMMA HTCE의 특성을 비교하였다. 그림 8a, b는 각각 PET 기판에서 CuNW TCE와 CuNW/PMMA HTCE의 투과율 그래프와 전도도 변화를 보여줍니다. 그림 8a는 CuNW TCE와 CuNW/PMMA HTCE가 유사한 투과 스펙트럼을 가지고 있음을 보여줍니다. 그림 8b에서 CuNW TCE와 CuNW/PMMA HTCE의 시트 저항이 방금 준비되었을 때에도 서로 유사했음을 알 수 있습니다. CuNW TCE의 시트 저항은 3시간 후 32.1 \(\Omega /\square \)에서 93.5 \(\Omega /\square \)로 급격히 증가했습니다. 그러나 CuNW/PMMA HTCE의 시트 저항은 느린 증가를 보여 50시간이 지나도 거의 변화가 없었고 72시간이 지나도 여전히 매우 낮은 수준(74 \(\Omega /\square \))을 유지했습니다. CuNW TCE가 CuNW/PMMA HTCE를 형성하기 위해 PMMA로 코팅된 후 안정성이 크게 향상되었습니다. 따라서 PMMA 코팅은 수분과 산소로부터 CuNW를 효과적으로 보호했습니다.
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CuNW TCE와 CuNW/PMMA HTCE의 광전자 특성 비교. 아 CuNW TCE와 CuNW/PMMA HTCE는 유사한 투과 스펙트럼을 가지고 있습니다. ㄴ 72시간 동안 주변 조건에서 보관된 CuNW 및 CuNW/PMMA HTCE의 시트 저항 변화
위에서 언급한 바와 같이 큰 거칠기는 다양한 애플리케이션과 호환되지 않으며 전자 장치에서 단락을 일으킬 수 있습니다. 따라서 매끄러운 표면은 광전자 장치의 실제 적용에 중요합니다. 거칠기를 줄이기 위해 PMMA 필름에 CuNW를 삽입했습니다. 그림 9는 CuNW TCE 및 CuNW/PMMA HTCE의 AFM 지형 이미지를 보여줍니다. 그림 9a에서 CuNW TCE의 표면 형상은 RMS(Root-mean-square) 표면 거칠기가 31.2nm인 비교적 거칠다. 그림 9b에서 CuNW/PMMA HTCE의 표면 형상은 RMS 표면 거칠기가 4.8nm인 매우 매끄럽게 보입니다. 스핀 코팅된 PMMA 필름이 CuNW 필름의 표면 거칠기를 크게 줄일 수 있다는 것은 분명합니다. PMMA 용액이 CuNW의 무작위 그리드 사이의 구멍을 채울 수 있기 때문입니다.
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a의 AFM 지형 이미지 CuNW TCE 및 b CuNW/PMMA HTCE. 왼쪽 이미지는 원본 AFM 이미지이고 오른쪽 이미지는 RMS 표면 거칠기를 나타냅니다.
본 논문에서는 매우 길고 얇은 CuNW를 합성하기 위한 열수 방법을 제안한다. CuNW의 평균 직경은 약 35 nm이고 평균 길이는 약 100 μ입니다. m, 해당 종횡비는 약 2857입니다. 관련 원료는 CuCl2을 포함합니다. ·2H2 O, ODA 및 아스코르브산은 모두 매우 저렴하고 독성이 없습니다. 열수 공정에서 CuCl2 ·2H2 O는 구리 소스를 제공하고 아스코르브산은 환원제로 작용하며 ODA는 캡핑제로 사용되었습니다.
CuNW TCE는 열수법으로 제조된 CuNW로 제작되었습니다. CuNW TCE에 대해 달성한 최고의 결과는 R이었습니다. s =26.23 \(\Omega /\square \) T=550 nm에서 89.06%(PET 기질 제외). TCE 제조공정은 상온에서 진행되었으며 열처리, 광열가열 등의 후처리가 필요하지 않았다. 거칠기를 줄이고 CuNW TCE의 산화를 방지하기 위해 CuNW/PMMA HTCE를 제작했습니다. 실험은 CuNW/PMMA HTCE가 CuNW TCE에 비해 더 낮은 거칠기와 더 높은 항산화 활성을 갖는 것으로 나타났습니다.
원자력 현미경
은 나노와이어
구리 나노 입자
구리 나노와이어
헥사데실아민
고해상도 투과 전자 현미경
하이브리드 투명 전도성 전극
하이브리드 투명 전도성 전극
인듐 주석 산화물
혼합 셀룰로오스 에스테르
옥타데실아민
유기발광다이오드
폴리에틸렌 테레프탈레이트
폴리(메틸메타크릴레이트)
폴리비닐피롤리돈
평균제곱근
투명 전도성 전극
투명 전도성 전극
투과전자현미경
X선 회절
나노물질
초록 여기에서 우리는 유연하고 전도성이 있는 rGO 및 rGO/MWCNT 독립형 필름을 합성하는 새롭고 간단하며 비용 효율적인 방법을 보고합니다. MWCNT 첨가가 rGO/MWCNT 나노복합체 필름의 전기화학적 성능에 미치는 영향은 3전극 시스템을 통해 KOH, LiOH 및 NaOH와 같은 일부 강염기 수성 전해질에서 조사되었습니다. 필름의 슈퍼커패시터 거동은 순환 전압전류법, 정전류 충전-방전 및 전기화학적 임피던스 분광법을 통해 조사됩니다. 필름의 구조적 및 형태학적 연구는 X선 회절계, 라만 분광계, 표면적 분석기, 열중량
초록 에너지 공급 및 저장 시스템인 리튬 이온 배터리(LIB)는 전자 제품, 전기 자동차 및 유틸리티 그리드에 널리 사용되었습니다. 그러나, LIB의 에너지 밀도를 향상시키기 위한 요구가 증가하고 있다. 따라서 에너지 밀도가 높은 새로운 전극 재료의 개발이 중요해지고 있습니다. 많은 신규 물질이 발견되었지만, (1) 바인더와 활물질(금속 산화물, Si, Li, S 등) 사이의 약한 상호 작용 및 계면 문제, (2) 큰 부피 변화, (3) 문제가 남아 있습니다. ) 낮은 이온/전자 전도도 및 (4) 충전 및 방전 과정 동안 활성 물
